Нова китайска батерия за електромобили съдържа 3 пъти повече енергия от 4680 на Tesla

Изследователи от Института по физика към Китайската академия на науките поставиха нов рекорд, като събраха 711 Wh/kg енергийна плътност в една батерия. Понастоящем това е 3 пъти повече от капацитета на акумулаторните батерии 4680, използвани в електромобилите на Tesla.

Тъй като вниманието е насочено към преминаване към електрически транспорт, енергийната плътност е пречка, която изследователите се стремят да преодолеят.

По-високата енергийна плътност увеличава наличната енергия в превозните средства, като по този начин увеличава техния пробег или капацитет за полезен товар.

Въпреки, чe батериите с пробег от 1000 километра предполагат, че изследователите са постигнали приличен успех досега, акумулаторните батерии с по-висока енергийна плътност са от решаващо значение за електрифицирането на транспорта на дълги разстояния, както по вода, така и във въздуха.

Изследването на Института по физика е важна стъпка в тази посока.

Как го направиха китайските изследователи

Изследователският екип, ръководен от Ли Хонг и Сициан Ю, професори в Националния изследователски център по физика на кондензираната материя в Пекин разработи литиева батерия от клас 10Ah. Торбичката ѝ е разработена с помощта на свръхтънък литиевометален анод и катод на основата на манганов оксид, който също е богат на литий.

С намерението да увеличи плътността на съхранение на енергия, екипът разшири диапазона на напрежението на зареждане/разреждане, като същевременно следеше структурните възможности на катода и анода, тъй като литиевите йони се отлагат върху електродите и се разтварят в батерията по време на процеса на зареждане и разреждане.

В крайна сметка изследователите са успели да регистрират енергийна плътност от 711,30 Wh/kg и обемна енергийна плътност от 1653,65 Wh/L, което е много по-високо от това, което предлагат наличните в търговската мрежа батерии днес. За сравнение, батериите 4680, които Tesla планира да използва в предстоящите си модели, имат енергийна плътност от 244 Wh/kg.

Дългият път напред

Интересът към батериите с повече енергия тласка технологията напред още от времето, когато Sony демонстрира търговското приложение на литиево-йонната технология през 1991 година.

Научните изследвания вече не се ограничават само до академичните лаборатории, когато става въпрос за развитие на технологии с търговско значение. Само преди няколко месеца китайският производител на батерии CATL представи полутвърдата батерия с капацитет 500Wh/kg.

Наред с много други неща, от времето за зареждане до работните температури, от продължителността на живота до рисковете от експлозия – има дълъг списък от условия, на които една нова батерия трябва да отговаря, преди да може да бъде използвана за търговски операции.

Изследователите знаят това много добре и са съгласни, че има огромни възможности за подобрение на тяхната разработка. Въпреки това е поставен нов рекорд за енергия, която може да бъде съхранена в батерия и може би това е първата стъпка към мечтата ни да постигнем изцяло електрически полети на дълги разстояния.

Изследването е публикувано в Chinese Physics Letters.